探討單片機中電子技術的應用和發展

摘 要：在現代化電子技術日益進步和發展的影響下，嵌入式計算機系統是它的核心技術，而作為嵌入式系統之一的單片機在電子技術發展當中的地位越來越關鍵。為此，本文論述了電子技術領域單片機的應用，以及單片機將來的發展趨勢。

關鍵詞：電子技術；單片機；應用；發展趨勢

中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

一、電子技術領域單片機的應用

單片機這種計算機系統是小型化的，它的性能優良，被普遍地應用于很多的行業上，像是家用電器、儀器儀表、工業控制、醫療器械等多個方面，并且實現了較為理想的效果，這為將來的發展打下了基礎。

（一）應用于家用電器

在社會文明不斷進步的影響下，人們也越來越追求優質和高效的家用電器，這推動了家用電器的完善和升級。而應用單片機能夠實現這一系列的要求，單片機的家用電器上的應用，可以智能化地控制家用電器，并且對有關信息進行識別，選用適合的用戶滿意信息，使得單片機在家用電器中的應用性能提高，提高了它的更新換代速度，增強了企業的競爭優勢，單片機呈現出日益廣泛的應用前景。比如，單片機在電視機上的應用能夠控制大型智能游戲以及更加方便地選擇頻道；洗衣機能夠依據衣物的材質自動化地選用洗滌的時間和強度等。

（二）應用于儀器儀表

單片機的特點是體積小、集成度高、擴展的良好性與比較強的制性，且具有非常快的處理速度以及較高的穩定性，因此它被普遍地應用于智能儀器儀表行業。從一定意義上來講，單片機推動了傳統擴展和測量儀器儀表技術的變革，儀器儀表在單片機技術的影響下，實現了多功能化、綜合化、智能化、數字化，跟傳統意義上的數字電路與電子電路進行比較，它具有更加強大的功能和更為突出的綜合性特點。

（三）應用于工業控制

在自動化技術日益進步的影響下，工業領域的一些特殊環境下，像是電力高壓行業、核工業、粉塵工業等，對人的危害是比較大的，這就要求實施自動化地操作。借助單片機的數據采集和控制方式，工業化控制能夠進行合理高效的智能化管理，像是在報警系統、自動噴漆系統、流水線作業系統等，單片機得到了非常普遍地應用。

（四）應用于醫用設施

在國民經濟不斷進步和發展的影響下，人們的物質生活條件得以改善，人們也更加關注醫療消毒，可是一部分小的診所或者是醫院的消毒設施是非常簡單的，自動化的程度遠遠不夠，因而較難控制消毒的質量。單片機的特點是應用方便、擴展靈活、功能強大、體積小、因而被普遍地應用于醫用設施上，像是病床呼叫、超聲診斷、監護儀，以及分析儀等。

二、單片機將來的發展趨勢

（一）微型化的發展趨勢

倘若將單片機所牽涉到的多個運行模塊通過獨立化的形式在一個系統當中綜合，那么就能夠擴大它的體積，這不但難以有效地運行，與此同時，也會大大地增大設施的運行消耗。在當前形勢下，單片機在依賴于電子技術，可以定時電路、通信結構、ROM只讀存儲器、RAM隨機存取數據儲存器、及CPU中央處理器以及涵蓋終端系統的有關功能模塊充分地集中在較小體積的單一性芯片中。同時，在功能模塊上，一些增強性的單片機還可以深入地擴展，從而能夠綜合性地應用WDT看門狗程序在內的有關模塊以及PMW脈寬調制電路。根據這種形式，使正常運行狀態下單片機所覆蓋的單元電路呈現出非常明顯的發展勢頭，與此同時，也有利于單片機應用多元化功能的發展。應當關注的是，當前各個行業也越來越要求重量輕和體積小的單片機，同時要求最大程度地確保單片機的低功耗和綜合性應用，而單片機微型化的發展有利于實現這一系列的要求。

（二）高穩定性與低噪聲的發展趨勢

在應用單片機中，首要因素就是穩定性，為了使單片機的應用領域與范圍擴大，增強單片機的穩定性是非常關鍵的。近些年以來，生產單片機的企業在設計單片機方面實施了一系列增強其穩定性的技術，這一系列的技術重點體現在下面幾個方面上：一是EFT技術；這是一種抗干擾技術，它指的是在振蕩電路的正弦信號受到外界干擾的過程中，一系列的毛刺信號會迭加在其波形上，當人們應用施密特電路進行整形的時候，毛刺就會變成觸發信號干擾正常的時鐘，在交替應用Rc濾波電路與施密特電路的時候，就能夠對這一系列的毛刺進行消除。二是驅動技術和低噪聲布線技術；在傳統意義上的單片機中，地線和電源是在集成電路外殼的對稱引腳上，通常是分布在右上左下以及左上右下的對稱點上。這樣整塊芯片會被電源噪聲穿過，從而干擾單片機的內部電路。目前，不少的單片機是在相鄰的兩條引腳上安排電源和地線引腳。這樣不但能夠使得整個芯片的電流降低，還可以將去耦電容布置在印制電路板上，進而使得系統的噪音降低。

（三）OTP與掩膜發展趨勢

OTP這種單片機是一次性寫入的。在以往是以投產掩膜型單片機作為標志來衡量單片機是否成熟的。因此掩膜要求相應的生產周期，而OTP型單片機的價格在一直降低，這就容易流行應用OTP來制造最終產品。它跟掩膜相比，具備風險小和生產周期短的特點。近些年以來，OTP型單片機的需要越來越多，為了滿足這種要求，不少的單片機實施編程技術（In Sytem Pro-gramming）。為編程的OTP芯片能夠實施表面貼技術或者是裸片Bonding技術，首先在印刷版上焊接，再編程由單片機引出的時鐘線，串行數據和編程線。從而將批量寫OTP芯片的過程中會發生的芯片寫入器接觸不良的問題解決，并且更加普遍地應用OTP的裸片，這大大地減少了產品的費用支出，而共用I/O線跟編程線不會使得單片機的額外引腳增加。

三、結束語

綜上所述，隨著計算機技術的不斷進步和發展，全球領域進入了知識經濟時代。在電子技術行業，由上個世紀的無線電時代到本世紀以計算機技術作為核心的電子系統時代，嵌入式系統就是電子系統的核心，而作為一種最為廣泛、最為普遍、最為典型的嵌入式系統——單片機來講，在現代智能化電子系統中分析、探索它的應用和發展，意義重大。

參考文獻：

[1]吳巖.單片機在電子技術中的應用和開發技術研究[J].黑龍江科技信息，2011（09）.

[2]施達雅.電子技術中單片機的應用和開發技術探討[J].黑龍江信息科技，2011（06）.

[3]余加毅.淺談單片機中電子技術的應用與發展[J].電子技術，2013（01）.

[4]李建壯，楊彥濤.傳感器技術的應用與發展趨勢展望[J].中國科技信息，2011（17）.